Identificado un interruptor genético que regula la saciedad y el peso corporal
Un equipo de investigadores ha identificado un nuevo mecanismo que regula el efecto de la hormona que controla la saciedad, leptina. El estudio identificó la enzima HDAC5 como factor clave en nuestro control de peso corporal, ingesta de comida y blanco potencial contra el efecto (alimenticio) de rebote.
¿Por qué engordamos y por qué es tan difícil para tanta gente no tener exceso de peso? Investigadores de la Unidad de Investigación de Neurobiología y Diabetes, dirigida por el Dr. Paul Pfluger y el Instituto para Diabetes y Obesidad dirigido por el Dr. Matthias Tschöp han identificado un nuevo componente en la compleja puesta a punto del peso corporal y la ingesta de alimentos. Han hallado que la enzima histona deacetilasa 5 (HDAC5) tiene una influencia importante en el efecto de la hormona leptina. Esta hormona juega un papel crucial para alcanzar la sensación de saciedad y de esta forma en cómo el cuerpo se adapta a un ambiente de comida cambiante.
Pfluger describe los resultados de esta forma: «La HDAC5 es un enlace importante para la comunicación entre nuestro tejido graso y los centros que detectan el hambre en el cerebro». Experimentos iniciales han mostrado que la producción y actividad de la HDAC5 en nuestro centro de control de equilibrio de energía, el hipotálamo, se incrementa con una dieta alta en grasas, con depósitos de grasa mayores y con la hormona de saciedad leptina. Dhiraj Kabra, primer autor del estudio añadió: «La HDAC5 es un interruptor molecular en el cerebro que ayuda al cuerpo a reconocer qué tan llenos están los depósitos de grasa. Sin el HDAC5, no podemos ajustar nuestra ingesta de comida o poner freno a nuestra acumulación de grasa».
El trastorno de la ruta de las señales conduce a la obesidad
De acuerdo a los científicos, los ratones incapaces de producir HDAC5 responden significativamente peor a la leptina, una condición que se conoce como resistencia a la leptina. Muestran una creciente ingesta alimenticia — y en comparación con ratones con HDAC5 intacto — muestran mayor obesidad, es decir, engordan. A través de activación dirigida del HDAC5 el equipo fue capaz de revertir este efecto y de ese modo permitir a los animales perder masa grasa y peso corporal.
“La restauración de la sensibilidad a la leptina es un paso importante en el camino hacia una pérdida de peso sostenible y al combate de secuelas potenciales de obesidad como la diabetes tipo 2,” dijo el líder del estudio, Pfluger. «Además de los cambios esenciales en el comportamiento en la dieta y ejercicio, en el futuro los componentes individuales del efecto de la leptina podrían ser potenciales fármacos de interés para apoyar el proceso de pérdida de peso». Uno de esos componentes esenciales — HDAC5 — ya ha sido identificado. «Sin embargo», concluyó Pfluger, «aún queda por ver en los próximos años si está enzima será un blanco adecuado para combatir la obesidad en humanos».
Antecedentes:
La leptina es secretada por tejido graso en correlación directa con la masa de grasa corporal, de esa forma envía señales a las neuronas en el cerebro indicándoles que las reservas de grasa están llenas. Esto conduce a un balance negativo de energía, con lo cual el cuerpo reduce su ingesta de alimentos, lo que finalmente conduce a una reducción del peso corporal y las reservas de grasa. Como resultado, en las reservas de grasa reducidas se libera menos leptina, se incrementa la ingesta de alimentos, y las reservas de grasa y el peso corporal se incrementan.
Específicamente, los investigadores mostraron que la HDAC5 deacetila el factor de transcripción STAT3, con lo cual el STAT3 puede migrar al receptor de leptina. Si el STAT3 es fosfororilado (activado), viaja de regreso al núcleo de la célula y se une al ADN para activar programas de genes y comportamiento que en última instancia causan la reducción de la ingesta de alimentos. Si la STAT3 está ausente (tal como aquí después de la eliminación genética), el STAT3 se acumula como hiper-acetilado y entonces, como proteína inactiva en el núcleo de la célula. De esta forma se apaga la ruta de señales de la leptina, suprimiendo subsecuentemente la sensación de saciedad. Este estudio describe por primera vez una interacción directa entre las dos moléculas.
Fecha: 29 de febrero de 2016
Fuentes de la historia:
La publicación anterior ha sido reimpresa de materiales proporcionados por Helmholtz Zentrum München – German Research Center for Environmental Health.
Referencia de la publicación:
Dhiraj G. Kabra, Katrin Pfuhlmann, Cristina García-Cáceres, Sonja C. Schriever, Veronica Casquero García, Adam Fiseha Kebede, Esther Fuente-Martin, Chitrang Trivedi, Kristy Heppner, N. Henriette Uhlenhaut, Beata Legutko, Uma D. Kabra, Yuanqing Gao, Chun-Xia Yi, Carmelo Quarta, Christoffer Clemmensen, Brian Finan, Timo D. Müller, Carola W. Meyer, Marcelo Paez-Pereda, Kerstin Stemmer, Stephen C. Woods, Diego Perez-Tilve, Robert Schneider, Eric N. Olson, Matthias H. Tschöp, Paul T. Pfluger. Hypothalamic leptin action is mediated by histone deacetylase 5. Nature Communications, 2016; 7: 10782 DOI: 10.1038/NCOMMS10782
Link: https://www.sciencedaily.com/releases/2016/02/160229111236.htm
Fotografía cortesía de: Olson Laboratory. UT Southwestern medical center of molecular biology.
Nota: los materiales podrían haber sido editados en contenido y extensión.
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